Aula 2 Ciclo hidrologico e balanço hídrico

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ENGENHARIA CIVIL 
HIDROLOGIA
AULA 2. CICLO HIDROLÓGICO E 
BALANÇO HÍDRICO
PROF. SÁVIO FONTENELE
CICLO HIDROLÓGICO
• Fenômeno global de “circulação fechada” da água
entre a superfície terrestre e a atmosfera,
impulsionado fundamentalmente pela energia solar
associada à gravidade e à rotação terrestre.
• Volumes evaporados em um ponto não precipitam
necessariamente no mesmo local, porque há
movimentos contínuos, com dinâmicas diferentes,
na atmosfera e na superfície terrestre.
• O ciclo hidrológico possui aleatoriedade temporal e
espacial.
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CICLO HIDROLÓGICO
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CICLO HIDROLÓGICO
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A circulação da superfície terrestre para a atmosfera ocorre em dois sentidos:
• Ocorre na forma de vapor, como
decorrência dos fenômenos de evaporação
e transpiração.
Superfície - atmosfera
• Ocorre em qualquer estado físico,
sendo mais significativo, as
precipitações de chuva e neve.
Atmosfera - Superfície
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CICLO HIDROLÓGICO
Fatores que contribuem para que haja uma grande variabilidade no ciclo
hidrológico, nos diferentes pontos do globo terrestre:
• A desuniformidade com que a energia solar atinge os locais;
• Os diferentes comportamentos térmicos dos continentes em relação aos oceanos;
• A quantidade de vapor d’água, CO2 e ozônio da atmosfera;
• Variabilidade espacial de solos e cobertura vegetal;
• Rotação e inclinação do eixo terrestre e sua influência na circulação atmosférica.
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CICLO HIDROLÓGICO
Fatores que contribuem para que haja uma grande variabilidade no ciclo
hidrológico, nos diferentes pontos do globo terrestre:
• O sol constitui-se na fonte de energia para a realização do ciclo. O calor por ele
liberado atua sobre a superfície dos oceanos, rios e lagos estimulando a
conversão da água do estado líquido para o gasoso.
• A ascensão do vapor d’água conduz à formação de nuvens, que podem se
deslocar, sob a ação do vento, para regiões continentais.
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CICLO HIDROLÓGICO
O equilíbrio médio anual, em volume, entre a precipitação e a
evapotranspiração, que são os dois fluxos principais entre a superfície
terrestre e a atmosfera, em nível global, apresenta o seguinte valor:
A evaporação direta dos oceanos corresponde a 85% do total evaporado;
A precipitação direta nos oceanos corresponde a 77% do total precipitado.
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BALANÇO HÍDRICO
Um sistema hidrológico pode ser analisado pelas entradas (vazões ‘Qa’
ou volumes afluentes ‘Va’) e saídas (vazões ‘Qe’ ou volumes efluentes
‘Ve’) de água através de processos físicos determinísticos ou
probabilísticos, expressos matematicamente por uma ou mais funções
de transferência.
O balanço hídrico é realizado por meio da aplicação da equação da
conservação da massa, chamada equação hidrológica fundamental:
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BALANÇO HÍDRICO
A aplicação dessa equação a um intervalo de tempo Δt permite que se
exprima a equação do balanço hídrico superficial na seguinte forma:
Para um volume de controle subsuperficial, o balanço hídrico pode ser
expresso por:
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BALANÇO HÍDRICO
No caso de se considerar um volume de controle que incluía superfície e
o perfil do solo, tem-se a seguinte expressão para o balanço hídrico:
A avaliação de cada termo da equação do balanço hídrico envolve o
levantamento de dados observados ou de expressões que exprimam o
mecanismo de transporte de volumes de água por infiltração,
evaporação, evapotranspiração, deflúvios superficiais e de percolação de
água no meio poroso.
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REFERÊNCIAS
CHOW, V. T. Handbookofapllyedhydrology. New York: McGraw Hill. 1964.
EAGLESON, P. OPPORTUNITIES IN HYDROLOGICAL SCIENCES. NEWSLETTERS. IAHS, n. 
40, Set., 1990.
Oliveira, D. B. (Org.). Hidrologia. São Paulo: Pearson Educationdo Brasil, 2016. p. 127.
Righetto, A.M. HIDROLOGIA E RECURSOS HÍDRICOS. SÃO CARLOS: EESC/USP, 1998. 
840 p.
TUCCI, C.E.M. HIDROLOGIA: CIÊNCIA E APLICAÇÃO. 4ª ED. PORTO ALEGRE: EDITORA 
DA UFRGS/ABRH, 2009, 943 p.
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OBRIGADO
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www.fapce.edu.br
HIDROLOGIA – AULA 1. CONCEITOS E APLICAÇÕES – PROF. SÁVIO FONTENELE